核心温度探头、微波烹饪装置和系统的制作方法

文档序号:14214098阅读:164来源:国知局
核心温度探头、微波烹饪装置和系统的制作方法

本发明涉及一种核心温度探头,其具有至少一个温度传感器和连接到该至少一个温度传感器的信号传输天线,其中,由该至少一个温度传感器确定的温度信息可以通过信号传输天线以与微波频率不同的信号传输频率发射。本发明还涉及一种微波烹饪器具,其具有可由预定微波频率的微波照射的烹饪室,具有布置在该烹饪室中的信号传输天线以用于以与微波频率不同的信号传输频率传输信号,和被引导通过烤箱壁的信号线路。本发明还涉及一种包括此类微波烹饪器具和至少一个此类核心温度探头的系统,其中,该系统旨在在核心温度探头的信号传输天线与微波烹饪器具的信号传输天线之间以信号传输频率无线地传输信号。本发明特别有利地适用于组合微波和烤箱。本发明还特别有利地适用于家用器具。

已知,在也具有微波功能的烤箱的情况下,出现下述问题:在核心温度探头或烤箱的信号传输天线上传递通过的微波能量可能干扰连接到信号传输天线的组成元件(诸如温度传感器、电路、电子电路等)的操作,或可能甚至破坏组成元件。为了过滤此类微波信号,在印刷电路板上设置滤波器电路是已知的,但是这是不便的并占用大量的空间。

ep1757862b1公开了一种用于烹饪食物的烤箱,其包括:可通过烤箱门进入的烹饪室;旨在生成和发射微波以在烹饪室中传播的器件;控制器件,其旨在处理从外部源接收的信号并根据从外部源接收的信号来控制微波生成和发射器件以用于操作;可移动的温度探头,其旨在被引入到在烤箱的烹饪室的内部中的食物中并设置有多个温度传感器,该温度传感器沿着可移动的探头以相互隔开的预定间隔分布,其中,传感器电连接到控制器件以便向其供应外部源的信号,其中,控制器件旨在接收来自这些传感器中的预定的一个传感器的温度控制信号并且一旦确定温度控制信号已经达到预定值就修改微波生成和发射器件的操作,其中,控制器件旨在接收并比较与由传感器检测到的温度相关的信号,识别对应于最高温度的信号,并且选择该信号并将其用作当前的温度控制信号,其将与预定温度值进行比较以适当地修改微波生成和发射器件的操作模式。微波非期望地传递通过电路的问题并没有得到解决。

ep2163823a1涉及一种用于对烹饪材料进行烹饪的烹饪器具的烹饪过程探头,该烹饪过程探头具有至少部分地可插入到烹饪材料中的末端、手柄和至少一个温度传感器,其中,可以使用来自至少第一温度传感器的输出数据来调整烹饪器具的至少一个微波源,并且第一温度传感器由吸收微波的材料包围;并且还涉及具有这种烹饪过程探头的烹饪器具。然而,以这种方式筛选信号传输天线只能在有限的程度内实施。

de2935282a1公开了一种用于无线地监测物体的温度的温度测量装置,其具有可被动激励的温度测量探头,和发射机/接收机单元,其用于从外部激励电磁波作为用于物体的相应温度的信息载体。公开了一种用于防止微波信号穿透到温度测量探头的内部室中的扼流布置。没有对扼流布置的位置和结构进行进一步说明。

本发明的目的是至少部分地克服现有技术的缺点,并且具体地提供防止通过信号传输天线传递通过微波烹饪器具的烹饪室的微波信号能够损坏连接到其的组成元件的紧凑、耐用且不贵的方式。

该目的根据独立权利要求的特征来实现。优选实施例能够尤其在从属权利要求中看到。

该目的通过核心温度探头实现,核心温度探头具有至少一个温度传感器和连接到该至少一个温度传感器(并且在不失一般性的情况下在下文被称为“信号传输天线”)的天线,其中,由至少一个温度传感器确定的温度信息可以通过信号传输天线以与微波频率不同的预定频率(在不失一般性的情况下在下文被称为“信号传输频率”)发射,其中,该至少一个温度传感器通过同轴线路连接到信号传输天线,并且该同轴线路具有被调整至微波频率的至少一个lambda(λ)/4线路谐振元件。

这样的优点在于,凭借lambda/4或λ/4线路谐振元件传递通过/耦合接入信号传输天线的微波信号在其到达组成元件(诸如至少一个温度传感器)之前能够至少部分地被反射回到信号传输天线。以这种方式,作用在组成元件上的微波信号的强度能够显著降低,并且能够可靠地保护核心温度探头免受传递通过信号传输天线的微波辐射的影响。此外,由于不需要大的电气或电子组成元件,所以这种布置可以非常紧凑地构造,并且进一步能够将至少一个lambda/4谐振(线路)元件布置或集成在同轴线路中以便节省空间。此外,这种类型的装置可以被实施为使得其在机械方面耐用并且耐热。

由于提供了被调整至微波频率的至少一个lambda/4线路谐振元件(其中lambda或λ涉及微波辐射的波长而不是信号传输频率的波长),因此存在失配,由于其,在空气和λ/4线路谐振元件的材料之间的过渡处在纵向方向上在同轴线路中产生阻抗的阶跃变化。大部分微波在阻抗变化的位置处被反射回来。

λ/4的长度通常可以是λ/4+n∙λ/2的长度,其中n=0,1,2,3等。

核心温度探头也可以被称为食物温度计或肉类温度计。尤其,其可以在前部具有针形部分并且在后部具有邻接该针形部分的手柄,通过该针形部分核心温度探头被插入食物中。至少一个温度传感器可布置在针形部分中。在存在多个温度传感器的情况下,它们可以在针形部分的纵向方向上成排布置。尤其,针形部分可以具有套管(例如由不锈钢制成),其为中空筒形的形状并且在前部处终止于闭合尖端,并且具有容纳在其中的至少一个温度传感器。

核心温度探头可通常旨在将至少一个(“温度”)信号通过同轴线路传导至用于无线发射的目的的信号传输天线,其中该温度信号具有通过至少一个温度传感器确定的温度信息中的至少一项。通过信号传输天线接收的(激励)信号以及通过信号传输天线发射的(温度)信号二者都可以以相同的信号传输频率传输到例如烹饪器具,核心温度探头定位在该烹饪器具的烹饪室中。

信号传输天线可定位在手柄中或突出到手柄外。

然而,原则上也可以使用具有至少一个能量存储器并且自主地能够生成至少一个温度信号的可主动操作的结构。

在另一实施例中,因此,信号传输天线可以采取组合的发射机/接收机天线的形式。

信号传输天线有利地采取一形式,使得微波频率的回波损耗尽可能小,也就是说,信号传输天线被调整使得其吸收尽可能少的微波功率。

尤其,同轴线路可以对应于信号传输天线和结构之间的天线(供电)线路。

该目的还通过具有可被预定的微波频率的微波照射的烹饪室的微波烹饪器具实现,其具有:布置在烹饪室中的信号传输天线,其用于以不同于微波频率的信号传输频率传输信号;以及被引导通过烤箱壁的信号线路,其中该信号线路至少在某些部分中是同轴线路,并且该同轴线路具有被调整至微波频率的至少一个lambda/4谐振(线路)元件。

具有采用天线供电线路的形式的这种同轴线路的微波烹饪器具产生与类似形成的核心温度探头的同轴线路相同的优点。微波烹饪器具的同轴线路可以类似于核心温度探头的同轴线路进行开发。

微波烹饪器具可以类似于核心温度探头形成。尤其,微波烹饪器具的同轴线路可以类似于核心温度探头的同轴线路形成。

在发展改进中,微波烹饪器具是独立的微波器具。在另一发展改进中,微波烹饪器具是组合微波和烤箱器具,例如具有集成微波功能的烤箱或炊具。烹饪器具还可以具有蒸汽烹饪功能。

微波烹饪器具可以具有用于生成微波的磁控管。

在发展改进中,微波烹饪器具是家用器具,尤其是厨房器具。

在既涉及核心温度探头又涉及微波烹饪器具的实施例中,同轴线路具有由一段丝线形成的内部导体和由金属套管形成的外部导体,并且至少一个lambda/4线路谐振元件采取中空筒形的绝缘主体的形式,其被套装在丝线上并在径向上延伸直到金属套管。该实施例特别耐用且实施成本不贵。此外,绝缘主体可以采取特别紧凑且从几何学角度来看特别简单的形式。

另一优点在于下述事实:电绝缘主体能够用作内部丝线与外部金属套管之间的热桥。这是因为,以该方式,通过信号传输天线从烹饪室吸收的热能够转移到金属套管,该金属套管至少在某些区域中处于食物的温度。由于核心温度探头要检测的食物的内部温度通常不超过130℃,而烹饪室温度可能多达300℃,所以绝缘主体具有显著冷却在其远离信号传输天线的侧上的丝线的作用。这保护至少一个温度传感器,并且在适当的情况下保护额外的电气或电子电路免于过热。

该段丝线例如可以是铜丝。该段丝线的横截面可以是圆形的。该段丝线可以延长以形成信号传输天线,使得该丝线的一部分可以形成信号传输天线并且该丝线的另一部分形成同轴线路的丝线段。

金属套管有利地由不锈钢制成,因为其是坚固且不贵的。

绝缘主体由电绝缘材料制成。其外表面的形状对应于邻接金属套管的收窄的末端位置,有利地对应于金属套管的内部轮廓。外表面的横截面尤其是圆形的,但不限于这种形状。能够通过信号传输天线传递的微波至少部分地在面向信号传输天线的端面处被反射,因为绝缘主体在那里引起阻抗的阶跃变化,这是由于从例如空气到用作λ/4线路谐振(元件)的绝缘主体的材料的过渡。微波的不在那里反射而是通过同轴线路继续传递的部分将在该绝缘主体的远离信号传输天线的端面上经历另一阻抗变化,并且因此至少部分地反射回至信号传输天线。相比之下,无线电信号传递通过而几乎没有损失。

为了特别耐用且在几何学上简单的形状的目的,绝缘主体可以是紧凑的实心主体-除了其用于丝线的内部通路外(也就是说其没有特意引入的腔)。

在既涉及核心温度探头又涉及微波烹饪器具的另一实施例中,绝缘主体的材料具有在6和15之间、尤其是大约10的介电常数εr。这是有利的,因为它允许使用不贵的材料来获得短长度的材料主体。

此外,既涉及核心温度探头又涉及微波烹饪器具的实施例具有至少20w/(m∙k)、尤其是至少25w/(m∙k)的热导率κ。这致使丝线与金属套管之间特别有效的热传递。

在既涉及核心温度探头又涉及微波烹饪器具的另一实施例中,绝缘主体是陶瓷主体。这产生了以下优点:绝缘主体能够采取下述形式:对高电平电绝缘(具有至少为6的介电常数εr)、具有良好的热导率(具有至少为20w/(m∙k)的热导率κ)、具有高的机械强度且具有良好的耐高温性(高达750℃以上的温度)。

在既涉及核心温度探头又涉及微波烹饪器具的又另一实施例中,同轴线路具有至少两个lambda/4线路谐振元件。这种串联布置在将传递通过信号传输天线并因此也通过同轴线路的微波信号再次反射回去时特别有效。在这种布置中,尤其可设置两个、三个或甚至更多的lambda/4线路谐振元件。lambda/4线路谐振元件的数量可取决于所需的反射水平和可实现的质量。

在既涉及核心温度探头又涉及微波烹饪器具的又另一实施例中,至少两个相邻的lambda/4线路谐振元件在它们之间具有在同轴线路中的采取lambda/4谐振线路形式的空气线路。这种结构支持传递通过信号传输天线的微波信号的特别强的反向反射。

在既涉及核心温度探头又涉及微波烹饪器具的另一实施例中,信号传输频率在433mhzism频带中,该频带从433.05mhz扩展至434.79mhz。该ism频带允许使用广泛可用且不贵的数据传输部件来传输数据或信息。此外,其与2.455ghz的常规微波频率或者在902mhz与928mhz之间的ism频带中的常规微波频率、尤其是在915mhz的常规微波频率相距甚远,以便在两个频率之间几乎不会发生串扰。

在尤其涉及核心温度探头的实施例中,形成外部导体的金属套管也覆盖至少一个温度传感器。因此,金属套管可以是其中还容纳至少一个温度传感器并且在适当的情况下还容纳电气或电子电路的同一金属套管。这使装配变得特别简单,并且能够有助于防止核心温度探头中的间隙。

在尤其涉及核心温度探头的另一实施例中,核心温度探头具有基板,其具有尤其槽形凹部,其中,内部导体(尤其是所述段丝线)被插入凹部中。该凹部可电连接到布置在基板上的印制导体,其中,印制导体具有lambda/4的自由长度。印制导体可以是例如印制铜导体。作为替代方案,凹部可以尤其填充有金属,尤其是铜。内部导体(尤其是所述段丝线)可以被压入凹部中并焊接到印制导体。印制导体是端部开放式的印制导体,其同样采取λ/4变换元件的形式并将在线路的端部处(也就是说在到基板的过渡处)的开路变换成在接触位置(尤其是焊接位置)处的短路。这有利地允许在组成元件载体处微波信号的进一步反向反射。

在有利于实现尤其紧凑的结构的发展改进中,印制导体布置在基板的一侧上,该侧是远离布置有至少一个温度传感器的那侧。至少一个温度传感器例如可以在印制导体上的hf短路位置处电连接到内部导体。利用印制导体,至少一个温度传感器可以与内部导体形成共同的节点。

此外,在尤其涉及核心温度探头的实施例中,基板是用于至少一个表面波温度传感器的基板。基板可以尤其由陶瓷或fr4或聚酰亚胺制成。同轴线路可以尤其对应于信号传输天线和基板之间的天线(供电)线路。至少一个表面波温度传感器可以位于基板上(例如以smd结构),或者通过至少一个电线连接到基板。使用表面波温度传感器(尤其与由陶瓷制成的基板相结合)具有如下优点:核心温度探头具有良好的耐高温性(例如200℃以上的温度)且是耐用的。该至少一个表面波温度传感器可以与基板一起被称为表面波温度测量装置。该至少一个表面波温度传感器使得能够制造能够远程读取的温度探头,例如以能够通过无线电连接读取的应答器的方式。

在发展改进中,核心温度探头额外地具有至少一个微波滤波器,尤其是低通滤波器,其由常规组成元件构成并布置在至少一个lambda/4线路谐振元件与至少一个温度传感器之间,尤其是布置在还承载至少一个温度传感器的基板上。在这种布置中,利用下述事实:进入的微波能量很小以至于其不再损坏常规组成元件。微波滤波器对例如在433mhz范围内的无线电波是可穿透的。

该目的进一步由包括如上所述的微波烹饪器具和如上所述的至少一个核心温度探头的系统来实现,其中该系统旨在以信号传输频率在核心温度探头的信号传输天线与微波烹饪器具的信号传输天线之间无线地传输信号。

该系统可以采取类似于核心温度探头和/或微波烹饪器具的形式,并且产生相同的优点。

系统的可能操作可以例如如下进行:

待要在微波烹饪器具的烹饪室中处理的食物(例如一块肉)将使其核心温度被监测,使得微波烹饪器具能够基于核心温度来控制烹饪操作。例如,微波烹饪器具能够在达到预定核心温度时或者在特定核心温度以上达到预定持续时间时终止烹饪操作。微波烹饪器具例如是具有额外的微波功能的烤箱,使得能够通过电烤箱加热元件(诸如循环空气加热、顶部热量加热元件、底部热量加热元件等)和通过微波交替地或同时处理食物。为了监测核心温度的目的,核心温度探头通过其针形部分插入食物中,在该针形部分中存在成排布置的多个温度传感器。在核心温度探头的后部处的手柄位于食物外。

核心温度探头可以由微波烹饪器具无线地远程询问(尤其是通过无线电)。为此目的,微波烹饪器具具有信号传输天线,该信号传输天线至少部分地位于烹饪室中并借助于该信号传输天线可将激励无线电信号(例如在433mhz频带中)发射到烹饪室。例如,无论何时微波烹饪器具需要温度信息项以便进行操作,都可以发射激励无线电信号,该信息具有例如可由温度传感器测量或检测到的核心温度值。

激励无线电信号通过核心温度探头的信号传输天线被接收,该天线被调谐到大约433mhz的传输频率。所接收到的激励无线电信号通过同轴线路传递到可被动激励的表面波温度测量装置。该表面波温度测量装置具有例如基板,其例如由陶瓷或fr4制成,在其表面处存在至少一个表面波温度传感器。表面波温度传感器可以被认为是表面波温度测量装置的一部分。激励无线电信号导致至少一个表面波温度传感器被被动地激励,使得产生包括所请求的核心温度值的信息信号并将其传导到信号传输天线。信息信号由核心温度探头的信号传输天线发射到烹饪室(同样在433mhzism频带中),并由微波烹饪器具的信号传输天线接收。所接收到的信息信号通过同轴线路传导、穿过烹饪室壁并到接收电路,该接收电路处理信息信号以供烹饪器具利用。

为此目的,烹饪器具可以具有例如连接到例如中央控制器的独立评估电路。作为替代方案,中央控制器可以具有评估电路的功能。

为了生成激励无线电信号和处理信息信号的目的,微波烹饪器具尤其可具有组合的无线电发射机/接收机电路。该电路例如可以连接到微波烹饪器具的中央控制器。

尽管核心温度探头和微波烹调器具的信号传输天线被调谐到433mhzism频带并刻意地旨在在该微波频率范围内(例如在2.45ghz)实现不良连接,但由于高达大约1000w的微波的高输出,所以微波信号通过信号传输天线的传递可能如此强烈,使得连接到信号传输天线的结构可能被损坏或甚至完全破坏。为了使传递通过的这些微波信号几乎无害,设置有集成在同轴线路中的至少一个lambda/4线路谐振元件,并且这引起阻抗变化,使得微波信号由此至少部分地被反射回到相应的信号传输天线。

本发明也可以通过对应的方法来实现。

将结合示例性实施例的以下示意性描述来更清楚地理解上面描述的本发明的特性、特征和优点以及实现其的方式,将参考附图更详细地解释这些示例性实施例。

图1以平面图中的截面图示出具有信号传输天线和同轴线路的核心温度探头的细节,并且在其下面示出对应的等效电路图;和

图2以平面图中的截面图示出具有信号传输天线和同轴线路的微波烹饪器具的细节,并且在其下面示出对应的等效电路图。

图1以侧视图中的截面图示出核心温度探头1的细节,其具有信号传输天线2、表面波温度测量装置3、以及连接信号传输天线2和表面波温度测量装置3的同轴线路4。

信号传输天线2采用由铜丝制成的螺旋天线的形式并与同轴线路4的采用铜丝形式的直线内部导体5结合。信号传输天线2和内部导体5可以由单段丝线制成一体件。同轴线路4的外部导体6包括中空筒形的不锈钢套管7,其延伸(酌情改变横截面形状)远至遍及表面波温度测量装置3,或甚至超过它。表面波温度测量装置3具有陶瓷或fr4基板8,在其上侧上布置有一个或多个表面波温度传感器9。尤其,表面波温度传感器9可以焊接到基板8。表面波温度传感器9可以是smd部件。

表面波温度测量装置3通常除了表面波温度传感器9之外还可以具有至少一个微波滤波器,尤其是低通滤波器,其由常规组成元件(未示出)构成。在这种布置中,利用了到达基板8的微波能量如此小以至于其不再损坏常规组成元件的事实。常规微波滤波器可以尤其布置在印制导体和表面波温度传感器9之间。

内部导体5的端面被插入基板8中的槽形凹部12中。不锈钢套管7可以在其前端(在该情况下在表面波温度测量装置3的右侧,并且未示出)采取尖锐形式,以便其能够插入食物中。不锈钢套管7还用作防护物并防止表面波温度测量装置3能够被无线电波和微波直接照射。

表面波温度测量装置3可以由在433mhzism频带中的无线电激励信号激励。无线电激励信号通过旨在用于此目的的信号传输天线2传递,并且通过同轴线路4传导到表面波温度测量装置3而损耗很少,或者甚至几乎没有损耗。无线电激励信号激励表面波温度传感器9,使得它们生成经修改的无线电信号作为温度信号,并且这个信号通过同轴线路4被传导回到发射它的信号传输天线2。经修改的无线电信号包含通过至少一个表面波温度传感器9确定的(温度)信息。通常将核心温度探头1插入到食物中足够深,使得至少一个表面波温度传感器9被插入到食物中并因此测量与食物的核心温度足够精确地对应的温度值。

为了防止通过信号传输天线2传递的微波信号或微波能量能够损坏或破坏表面波温度测量装置3,同轴线路4具有呈中空筒形的陶瓷管11a、11b形式的两个lambda/4线路谐振元件,其被设定至或被调整至微波频率(例如915mhz或2.45ghz)。陶瓷管11a和11b各自具有在陶瓷材料中微波辐射的波长λcer的四分之一的长度,例如约十毫米。陶瓷材料可具有例如在6和15之间(例如10)的介电常数εr和至少20w/(m∙k)(例如25w/(m∙k))的热导率κ。呈丝线形式的内部导体5被引导通过陶瓷管11a和11b的内腔,使得两个陶瓷管11a和11b彼此相距λ空气/4(其中λ空气是在空气中微波辐射的波长)的间隔,例如大约30mm。结果,在同轴线路4上形成也用作λ/4线路谐振的空气线路13,其用于在两个陶瓷管11a和11b之间波长为λ空气/4的微波。陶瓷管11a和11b各自完全填充在内部导体5与外部导体6之间的径向空间,并且因此延伸直至外部导体6。

此外,在底侧上基板8在插入内部导体5的位置处具有直线的端部开放式印制导体14(用虚线表示),例如印制的铜导体。印制导体14的长度为微波的λ/4,其取决于基板8的介电常数。因此,印制导体14和表面波温度传感器9布置在基板8的不同平坦侧上。

对于微波,该布置从功能角度来看对应于下面所示的等效电路图。等效电路对应于hf电路,其中,“第一”极p1设置在同轴线路4上的下述位置处,在该位置处-以信号传输天线2作为起始位置-存在从空气到陶瓷管11a的第一过渡(即,在陶瓷管11a的在天线侧的端面处)。这种在其处阻抗发生阶跃变化的过渡对应于用于微波的hf开路。

在陶瓷管11a的远离信号传输天线2的端面上,在从陶瓷到空气的过渡处的阻抗的阶跃变化引起hf短路,其也可以被表示为充当电容器的陶瓷管11a和用作电感器的金属套管7的接地串联电路。该串联电路可以表示hf等效电路的另一“第二”极p2。

类似于第一陶瓷管11a,在同轴线路4上的下述位置处存在“第三”极p3,在该位置处-以信号传输天线2作为起始位置-存在从空气到陶瓷管11b的第一过渡(即,在陶瓷管11b的在天线侧的端面处)。该过渡同样对应于用于微波的hf开路,并且在等效电路中,其可以被表示为在充当电容器的陶瓷管11b与用作电感器的金属套管7之间的并联电路。

在陶瓷管11b的远离信号传输天线2的端面上,同样,从陶瓷到空气的过渡可以引起hf短路,其也可以被表示为充当电容器的陶瓷管11b和用作电感器的金属套管7的接地串联电路。该串联电路可以表示hf等效电路的“第四”极p4。

因此,两个陶瓷管中的每个均会引起针对微波信号的阻抗变化,并且基于这种阻抗变化,微波信号被明显地反射回到信号传输天线2。作为λ/4端部开放式线路,在两个陶瓷管11a和11b之间的空气线路13所采取的形式能够引起特别有效的阻抗变化。

为了进一步阻断或过滤微波信号的目的,印制导体14采取λ/4端部开放式线路的形式,其基板端部是开放的并且因此在同轴线路4的输入处变换短路。

在从印制导体14开始的阻抗变换的等效描述中,印制导体14是在p4处将开路变换成短路的端部开放式线路。p4处的短路由陶瓷管11b变换为p3处的开路。接下来的λ/4线路13再次将p3处的开路转换成p2处的短路,并且p2处的短路由陶瓷套管11a再次变换成在天线2处的p1处的开路。在该情况下,来自天线2的微波理论上看到开路并且被全部反射。由于在这个高频下部件的质量有限并且因此不能产生绝对的开路或短路,故极p1-p4处尽可能多的微波输出将被反射回到天线2。

因此可从两方面(也就是说从天线2或从印制导体14)对这种微波滤波的功能进行描述。在这两种情况下,阻抗变化尤其是在接合处发生,并且因此微波信号很大程度上被反射。产生hf开路尤其是因为同轴线路4的阻抗的相对大的变化导致前进的波的反射。所反射的回波叠加在前进的波上。取决于在其处观察到同轴线路4上的叠加的位置,波可取决于相位位置而被消除或放大。反射特别显著的一种情况是λ/4线路,其中由于在λ/4线路的一端(对应于开路)处的反射,所以在λ/4线路的输入处产生完全消除,也就是说开路被变换成短路。在线路端部处短路时,情况正好相反。同轴线路4的电容和电感决定λ/线路的阻抗,并且因此决定了反射因子的大小。在这种布置中,在谐振的情况下与其理论上无限阻抗串联的并联电路用作用于变换的开路的等效电路,并且接地串联电路(具有零阻抗)用作针对相应频率的变换的短路。

尤其是也因为这个原因,所示的核心温度探头1能够保持微波能量远离基板8,因为在微波信号传递或将传递到基板8中的位置(也就是说,λ/4端部开放式线路的基板端部)的上游,对于微波频率,存在四个几乎直接邻接的λ/4线路谐振部分,即(按从基板8到螺旋天线2的顺序)印制导体14、陶瓷管11b、两个陶瓷管11a和11b之间的空气线路13以及陶瓷管11a。通过这种方式,可以不贵且以紧凑的布置使微波信号衰减至少15db、尤其是至少18db、尤其是至少20db、尤其是至少22db。

图2以侧视图中的截面图示出具有同轴线路24的微波烹饪器具21的细节,并且在其下面示出对应的等效电路图。同轴线路24突出通过微波烹饪器具21的壁27,并通过其位于烹饪室g中的端部连接到单极天线形式的信号传输天线22。信号传输天线22和同轴线路24的内部导体25可以由共同段的丝线制成。同轴线路24的位于烹饪室g外侧并用作末端29的另一端部可以例如通过50欧姆的同轴电缆连接到例如采取尤其电子装备的形式的评估电路,和/或发射机/接收机电路。

作为单极天线的替代方案,也可以使用另一类型的天线。同轴线路24以与同轴线路4类似的方式构造。例如,其同样具有两个陶瓷管11a和11b,该陶瓷管11a和11b用作λ/4线路谐振元件并且通过用于提供λ/4线路谐振的呈气隙或空气线路23的形式的λ/4端部开放式线路彼此分开。同轴线路24还具有作为外部导体26的不锈钢套管。

因此,通过同轴线路24传递并进入信号传输天线22中的微波在空气和陶瓷之间的过渡处也被反射回四次。这可以在下面所示的等效电路图中由四个极p11至p14示出,这些极根据用于微波的空气/陶瓷过渡的位置交替地采取短路(极p11和p13)和开路(电极p12和p14)的形式。这里,参考位置尤其是同轴线路24的远离烹饪室的末端。

另外,外部导体26的位于烹饪室g中的部分28采取λ/4端部开放式线路的形式,这使得反射或过滤甚至更加有效。

同轴线路4和24采取对无线电信号是传导性的形式,使得几乎没有损耗。信号传输天线2和22也适用于无线电频率。因此,在包括微波烹饪器具21和位于烹饪室g中的核心温度探头1的系统中,信号可以在信号传输天线2和22之间以用作信号传输频率的无线电频率无线地传输,但微波被有效地过滤或阻塞。

不言而喻,本发明不限于所示的示例性实施例。

一般而言,术语“一”和“一个”等相似术语可被理解为单数或复数,尤其是在“至少一个”或“一个或多个”等的情况下,只要没有例如通过“恰好一个”的表达等被明确排除。

此外,数字可以包括精确地所陈述的数值以及常规的容差范围,只要没有被明确排除。

参考字符列表

1核心温度探头

2信号传输天线

3表面波温度测量装置

4同轴线路

5内部导体

6外部导体

7不锈钢套管

8陶瓷基板

9表面波温度传感器

11a陶瓷管

11b陶瓷管

12凹部

13空气线路

14印制导体

p1第一极

p2第二极

p3第三极

p4第四极

p11第一极

p12第二极

p13第三极

p14第四极

21微波烹饪器具

22信号传输天线

23空气线路

24同轴线路

25内部导体

26外部导体

27微波烹饪器具的壁

28外部导体的位于烹饪室中的部分

29远离烹饪室的末端

g烹饪室。

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